JP2003130579A - シェルアンドチューブ式熱交換器 - Google Patents
シェルアンドチューブ式熱交換器Info
- Publication number
- JP2003130579A JP2003130579A JP2001396991A JP2001396991A JP2003130579A JP 2003130579 A JP2003130579 A JP 2003130579A JP 2001396991 A JP2001396991 A JP 2001396991A JP 2001396991 A JP2001396991 A JP 2001396991A JP 2003130579 A JP2003130579 A JP 2003130579A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling air
- tube sheet
- cooling
- cooling layer
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
な設計技術を要しない簡易な構造で、高温側チューブシ
ートの内部温度差に起因する熱応力を大幅に低減して、
耐用年数の延長・補修頻度の削減をしうるシェルアンド
チューブ式熱交換器を提供する。 【解決手段】 高温側チューブシート1の構造を冷却層
Eを有する二重管板方式(1a、1b)とし、冷却層E
内に、側壁部Eaに設けられた複数本の冷却空気ノズル
4より冷却空気を供給するとともに、使用済みの冷却空
気は冷却層Eに連通して設けた冷却空気排出管6により
排出するように構成し、さらに、複数本のノズル4のう
ち少なくとも1本のノズル4の先端4aを伝熱チューブ
群3の内側まで延伸して、チューブシート1bの最も高
温となる中心部近傍を集中的に冷却することにより、チ
ューブシート1bの内部温度差を縮小する。
Description
ーブ式熱交換器に関するものであり、特に二重管板方式
の高温側チューブシートの冷却方法の改善に関するもの
である。
熱源流体入口ヘッダ及び熱源流体出口ヘッダ間に連結す
る外筒内部に挿通する複数本の伝熱チューブに熱源流体
を流通させ、この伝熱チューブを介して放熱される熱
を、これら各伝熱チューブ間に供給する予熱流体に伝熱
することにより熱交換を行う多管式熱交換器であって、
高温側(熱源流体入口側)の管板(チューブプレート)
を二重管板方式とし、この管板間の冷却空気通風空間
(冷却層)に外部より冷却空気を導入しチューブシート
を強制冷却することにより伝熱チューブと高温側のチュ
ーブシートの溶接部温度を低下させて、溶接部の強度の
向上と構造的欠陥を改善し耐用年数の向上・補修頻度の
削減を図っている。
熱交換器の高温側チューブシート部を示す図であり、
(a)は平面図、(b)は断面図である。高温側チュー
ブシートの構造は図7(b)に示すように、予熱流体が
流入する側の第1チューブシート1aと熱源側の第2チ
ューブシート1bで構成される二重管板方式が採用さ
れ、この二重管板により区画される部分が冷却層Eとな
るように構成されている。そして、複数の伝熱チューブ
3がチューブシート1aおよび1bを貫通して、その開
口部が熱源流体入口ヘッダ2の内部に臨んでいる。各伝
熱チューブ3には冷却層Eの区間でカラーパイプ9が外
装され、各カラーパイプ9とチューブシート1a及び1
bとの貫通部が溶接によりシールされている。また、第
2チューブシート1bの熱源流体入口ヘッダ2側には第
2チューブシート1bの保護が目的の断熱材7とヘッダ
耐火物8が施工されている。そして、冷却層Eの側壁E
aには複数本(図7(a)では6本)の冷却空気ノズル
4が取り付けられ、各冷却空気ノズル4の先端4aが伝
熱チューブ群3の外周を取り囲むように配置されてい
る。また、図7(b)に示すように、伝熱チューブ群3
の中心に位置する伝熱チューブ3が一本削除され、その
代わりに冷却空気排出管6が配置されている。冷却空気
排出管6は、その一端の開口部が冷却層Eの内部に臨む
ようにされ、かつ、図示していないが、他端の開口部が
予熱流体入口近傍で予熱流体中に臨むようにされ、使用
済みの冷却空気、すなわち冷却吸熱したホットエアーが
冷却空気排出管6を介して予熱流体に合流する。
周部から冷却空気を吹き込み、冷却層Eの中心部から使
用済みの冷却空気を排出するため、一般にチューブシー
ト1bは中心部近傍で温度が高く、外周部で温度が低く
なる。そのため、チューブシート1bの中心部近傍と外
周部とで熱歪みの程度が異なることにより熱応力が発生
する。また温度が高くなるほど材料強度が低下するの
で、最も温度の高い中心部近傍(特にカラーパイプ9と
の溶接部)においてチューブシート1bの寿命が左右さ
れることになる。この冷却方式では、中心部近傍の温度
を低下させて中心部近傍の材料強度の低下を防止する目
的で冷却空気吹込み量を増加させても、チューブシート
1bの外周部がさらに冷却されて中心部近傍と外周部と
の温度差は解消されず熱応力が除去されないので、寿命
延長の効果は小さい。さらに、冷却空気吹込み量を増加
させるためには、冷却空気吹込み圧を上昇させる必要が
あり、昇圧機の増強や電力使用量の増加などによってコ
ストアップとなる不都合も生じる。
れた発明は、冷却空気ノズルを上方から熱源流体入口ヘ
ッダを貫通させて冷却層中心部に差し込んで冷却空気を
冷却層中心部から吹込み、使用済みの冷却空気(ホット
エアー)は冷却層の側壁に設けた複数の冷却空気排出口
から排出するようにしたものであり、冷却層の中心部の
温度を低下させてチューブシートの中心部と外周部との
温度差を縮小することにより熱応力を低減させるという
ものである。しかしながら、冷却空気ノズルは熱交換器
の最も高温部である熱源流体入口ヘッダ内を通過させる
必要があり、その耐熱性を確保するため、冷却空気ノズ
ルに高価な耐熱材料を用いたり、複雑な構造を施す必要
があり、大幅なコスト増を要し実現性に乏しい。
は、過大なコスト増を招くことがなく、かつ簡易な構造
でチューブシートの熱応力を大幅に低減して、耐用年数
の延長・補修頻度の削減をしうるシェルアンドチューブ
式熱交換器を提供することにある。
来のシェルアンドチューブ式熱交換器の構成を活かしつ
つ、最小限の設備変更により、上記の目的を達成するも
のであり、その要旨は以下の通りである。
けた外筒と、この外筒の一端に配置される高温側チュー
ブシートと、この外筒の他端に配置される低温側チュー
ブシートと、前記高温側チューブシートを介して連結さ
れる熱源流体入口ヘッダから前記低温側チューブシート
を介して連結される熱源流体出口ヘッダへ連通する複数
本の伝熱チューブとを有し、少なくとも前記高温側チュ
ーブシートを冷却層を有する二重管板方式とし、この冷
却層内に、該冷却層の側壁部に設けられた複数本の冷却
空気ノズルより冷却空気を供給するとともに、該冷却空
気は冷却層に設けた冷却空気排出管を介して排出するよ
うに構成し、前記複数本の冷却空気ノズルのうち少なく
とも1本の冷却空気ノズルの先端を前記複数本の伝熱チ
ューブ群の内側まで延伸したことを特徴とするシェルア
ンドチューブ式熱交換器である。
けた外筒と、この外筒の一端に配置される高温側チュー
ブシートと、この外筒の他端に配置される低温側チュー
ブシートと、前記高温側チューブシートを介して連結さ
れる熱源流体入口ヘッダから前記低温側チューブシート
を介して連結される熱源流体出口ヘッダへ連通する複数
本の伝熱チューブとを有し、少なくとも前記高温側チュ
ーブシートを冷却層を有する二重管板方式とし、この冷
却層内に、該冷却層の側壁部に設けられた複数本の冷却
空気ノズルより冷却空気を供給するとともに、該冷却空
気は冷却層に設けた冷却空気排出管を介して排出するよ
うに構成し、前記冷却層内に前記複数本の伝熱チューブ
群全体を取り囲む隔壁を設け、この隔壁内に前記複数本
の冷却空気ノズルを連通させるように構成したことを特
徴とするシェルアンドチューブ式熱交換器である。
けた外筒と、この外筒の一端に配置される高温側チュー
ブシートと、この外筒の他端に配置される低温側チュー
ブシートと、前記高温側チューブシートを介して連結さ
れる熱源流体入口ヘッダから前記低温側チューブシート
を介して連結される熱源流体出口ヘッダへ連通する複数
本の伝熱チューブとを有し、少なくとも前記高温側チュ
ーブシートを冷却層を有する二重管板方式とし、この冷
却層内に、該冷却層の側壁部に設けられた複数本の冷却
空気ノズルより冷却空気を供給するとともに、該冷却空
気は冷却層に設けた冷却空気排出管を介して排出するよ
うに構成し、前記冷却層の前記熱源流体入口ヘッダ側の
内面のうち少なくとも外周部に断熱材を配したことを特
徴とするシェルアンドチューブ式熱交換器である。
空気ノズルのうち少なくとも1つの冷却空気ノズル先端
を前記複数本の伝熱チューブ群の内側まで延伸したこと
を特徴とする請求項2又は3に記載のシェルアンドチュ
ーブ式熱交換器である。
ズルの先端部に複数の噴射孔を設けたことを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載のシェルアンドチューブ
式熱交換器である。
のうち少なくとも1本の冷却空気ノズルの先端を前記複
数本の伝熱チューブ群の内側まで延伸したことにより、
冷却空気がこの延伸した冷却空気ノズル先端位置より中
心側に集中的に吹き付けられ、チューブシートの中心近
傍が効率的に冷却されるのでチューブシートの中心部近
傍と外周部との温度差を縮小でき、熱応力を低減でき
る。
を取り囲む隔壁を設け、この隔壁内に複数本の冷却空気
ノズルを連通させるようにしたことにより、伝熱チュー
ブ群と冷却層側壁との間の空間部(チューブシート外周
部)に流れる冷却空気量を少なくし、冷却空気が中心部
に集中的に流れるようにしたので、上記と同様の効果が
得られる。
ヘッダ側の内面のうち少なくとも外周部に断熱材を配し
たことにより、チューブシートの少なくとも外周部の過
冷却を防止するとともに、冷却空気が外周部で過度に加
熱されないため中心部近傍の冷却を促進するので、チュ
ーブシートの中心部近傍と外周部との温度差を縮小で
き、熱応力を低減できる。
り囲む隔壁を設け、この隔壁内に複数の冷却空気ノズル
を連通させるとともに、これらのノズル先端のうち少な
くとも1つのノズル先端を伝熱チューブ群の内側まで延
伸することにより、さらに集中的に中心近傍が冷却され
るので、チューブシートの中心部近傍と外周部との温度
差がより一層縮小でき、さらに熱応力を低減できる。
前記熱源流体入口ヘッダ側の内面の外周部に断熱材を配
するとともに、ノズル先端のうち少なくとも1つのノズ
ル先端を伝熱チューブ群の内側まで延伸することによ
り、少なくとも外周部の過冷却を防止するとともに中心
近傍がさらに効率的に冷却されるので、チューブシート
の中心部近傍と外周部との温度差がより一層縮小でき、
さらに熱応力を低減できる。
噴射孔を設けたことにより、冷却空気を分散噴射してノ
ズル出口近傍の局所的な過冷却を防止でき、局所的な熱
応力の発生をも防止できる。
チューブ式熱交換器の実施の形態について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は、本発明(請求項1)に
係るシェルアンドチューブ式熱交換器の冷却層を示し、
(a)は平面図、(b)は断面図である。図2は、本発
明(請求項2)に係るシェルアンドチューブ式熱交換器
の冷却層を示し、(a)は平面図、(b)は断面図であ
る。図3は、本発明(請求項3)に係るシェルアンドチ
ューブ式熱交換器の冷却層を示し、(a)は平面図、
(b)は断面図である。
換器は、予熱流体の入出口(図示せず)を設けた外筒で
ある熱交換器枠体10と、この熱交換器枠体10の一端
に配置される高温側チューブシート1と、この熱交換器
枠体10の他端に配置される低温側チューブシート(図
示せず)と、高温側チューブシート1を介して連結され
る熱源流体入口ヘッダ2から低温側チューブシートを介
して連結される熱源流体出口ヘッダ(図示せず)へ連通
する複数本の伝熱チューブ3とを有し、高温側チューブ
シート1を冷却層Eを有する二重管板方式としている。
に示すように、冷却空気ノズル4と隔壁5以外は前述の
図7で説明した従来法の冷却層の構造と共通である。す
なわち、図1(b)、図2(b)、図3(b)に示すよ
うに、冷却層Eは、高温側チューブシートの構造を予熱
流体が流入する側の第1チューブシート1aと熱源側の
第2チューブシート1bで構成される二重管板方式と
し、この二重管板により区画される部分として構成され
ている。そして、複数の伝熱チューブ3がチューブシー
ト1aおよび1bを貫通して、その開口部が熱源流体入
口ヘッダ2の内部に臨んでいる。各伝熱チューブ3には
冷却層Eの区間でカラーパイプ9が外装され、各カラー
パイプ9とチューブシート1a及び1bとの貫通部が溶
接によりシールされている。また、第2チューブシート
1bの熱源流体入口ヘッダ2側には第2チューブシート
1bの保護が目的の断熱材7とヘッダ耐火物8が施工さ
れている。また、伝熱チューブ群3の中心に位置する伝
熱チューブ3が一本削除され、その代わりに冷却空気排
出管6が配置されている。冷却空気排出管6は、その一
端の開口部が冷却層Eの内部に臨むようにされ、かつ、
図示していないが、他端の開口部が予熱流体入口近傍で
予熱流体中に臨むようにされ、使用済みの冷却空気、す
なわち冷却吸熱したホットエアーが冷却空気排出管6を
介して予熱流体に合流するように構成されている。
ように冷却空気ノズル4の先端4aを伝熱チューブ群3
の内側まで延伸させたものである。ところで、伝熱チュ
ーブ群3は通常、図1に示すように千鳥格子状に配置さ
れるので、冷却空気ノズル4を冷却層Eの側壁Eaに従
来法と同様に垂直に設置したのでは、伝熱チューブ群3
の奥までノズル先端4aを十分に差し込めない場合が多
い。したがって、このような場合には、図1に示すよう
に、伝熱チューブ3が最も密に一直線上に並ぶ方向(例
えばAA方向)に沿わせてノズル先端4aを差し込めば
よい。なお、ノズル先端4aを伝熱チューブ群3の内部
に差し込む際に伝熱チューブ3と緩衝しないように、ノ
ズル先端4a部分の外径は、隣り合う一直線上の伝熱チ
ューブ列(例えばAA列とBB列)の間隙dより少し小
さ目にしておく。また、ノズル先端4aの位置は、最も
高温となる中心部近傍の伝熱チューブ3aや3b(後述
の実施例参照)の部分に直接冷却空気が吹き付けられる
位置とすることが好ましい。そして、従来法と同様、冷
却層の側壁Ea周方向に複数の冷却空気ノズル4を設置
する(図1においては円周方向に等間隔に6本設置)こ
とが好ましい。また、これら複数のノズル4から吹き込
まれた冷却空気が前記最も高温となる3a、3bの周辺
部分に沿って円周方向に回転する(攪拌する)流れとな
るようにしてこの部分の冷却効率を高めるため、ノズル
先端4aの向きを冷却層E中心から少し側壁Ea側へず
らして設置することが好ましい。さらに、冷却空気ノズ
ル先端4a近傍におけるチューブシート1bの急冷を避
けるため、例えば、図示していないが、ノズル4a最先
端端面にノズル4a前方方向へ向かう噴射孔を複数個設
けることやノズル4a先端部側面にノズル4a横方向へ
向かう噴射孔を複数個設けること等が好ましい。なお、
図1においては、複数本(6本)の冷却空気ノズル4の
先端4aのすべてを伝熱チューブ群3内に延伸している
が、必ずしもこれに限られるものではなく、チューブシ
ート1bの冷却状況により、例えば、6本のうち3本の
みを伝熱チューブ群3内側に延伸し、残りの3本は伝熱
チューブ群3外側に残しておいてもよい。
に示すように伝熱チューブ群3全体を、円筒状の隔壁5
で取り囲むように設置するとともに、隔壁5の側面から
冷却空気ノズル先端4aを差し込んでおくものである。
ここで、隔壁5内周辺部への冷却空気の流れをできるだ
け少なくするため、隔壁5の内径は伝熱チューブ群3全
体が丁度入る程度にできるだけ小さくしておくことが好
ましい。また、隔壁5の高さは冷却層Eの高さ内に容易
に嵌め込めるよう冷却層Eの高さより少し低くしておく
ことが好ましい。なお、隔壁5とチューブシート1a、
1bとの間に若干の隙間が存在しても少量の冷却空気が
隔壁5の外側に漏れるだけであるので問題はなく、むし
ろ新たな熱応力の発生の回避やメンテナンスの容易さ等
を考慮して隔壁5とチューブシート1a、1bとは溶接
等により接合しない方がよい。また、冷却空気ノズル先
端4aが差し込まれた隔壁5の孔部にも同様の理由で溶
接等を施す必要はない。また、隔壁5の形状は、必ずし
も円筒形である必要はなく、水平断面が多角形状等であ
ってもよい。さらに、冷却空気ノズル先端4aを、図1
と同様、伝熱チューブ群3の内部に差し込む構造とする
ことがより好ましい。また、冷却空気ノズル4a先端部
に、上述と同様の複数の噴射孔を設けることが好まし
い。なお、隔壁5は鉄、鋼、ステンレスや耐火物等が使
用できる。また、隔壁5の外周側に断熱材を設置するこ
とも好ましい。
に示すように冷却層Eの熱源流体入口ヘッダ2側の内面
(すなわちチューブシート1bの下面)のうち外周部に
断熱材11を設置したものである。なお、断熱材11の
設置範囲は外周部のみに制限されるものではなく、必要
に応じて冷却層Eの中心方向及び/又はチューブシート
1a側へ範囲を広げて設置してもよい。断熱材11の設
置が容易でかつ周辺部の過冷却を効果的に防止できるよ
う、カラーパイプ9(冷却チューブ3)群と緩衝しない
範囲でできるだけ広げて設置することが推奨される。断
熱材11の種類は特に限定されないが、設置の容易さを
考慮して、グラスウールやキャスタブルを用いるのが好
ましい。例えば断熱材11としてグラスウールを用い、
図3に示すように冷却層側壁Ea内周に上向きコニカル
状に取り付けた耐火物支持プレート12で支持・固定す
ることによって所定の部位に容易に設置することができ
る。さらに、冷却空気ノズル先端4aを、図1と同様、
伝熱チューブ群3の内部に差し込む構造とすることがよ
り好ましい。また、冷却空気ノズル4a先端部に、上述
と同様の複数の噴射孔を設けることが好ましい。
ては、冷却空気排出管6がチューブシート1aの中心部
にあるものを説明したが、チューブシート1aの周辺部
から予熱流体に合流させてもよい。
明法とにおけるチューブシート1bの温度分布を伝熱計
算により求め比較した。
り、内径600mm、高さ80mmの冷却層E内に、外
径50mmのカラーパイプ9(外径35mmの伝熱チュ
ーブ3)が中心間距離70mmで千鳥格子状に3重に配
置されている。なお、冷却層Eの中心には、外径40m
mの冷却空気排出管6が設けられている。チューブシー
ト1bは厚さ12mmのステンレス鋼製で、その上面側
(熱源流体入口ヘッダ2側)は厚さ50mmの断熱材7
で覆われ、さらにその断熱材7の上面に厚さ100mm
のヘッダ耐火物8が施されている。冷却空気ノズル4は
冷却層側壁Eaに対して垂直に円周方向等間隔に6本設
置され、ノズル先端4aは伝熱チューブ群3の外側に位
置し、各ノズル先端4aには12mm径の噴射孔が1個
設けられている。伝熱計算は、熱源流体入口温度を85
0℃の気体、予熱流体出口温度を650℃の気体、冷却
空気を入口温度50℃とし、冷却空気吹込み量を冷却空
気ノズル1本当たり300m3(標準状態)/hとし
て、カラーパイプ9(伝熱チューブ3)からチューブシ
ート4bに伝わる熱量、熱源流体ヘッダ2内の熱源流体
からヘッダ耐火物8および断熱材7を介してチューブシ
ート1bに伝わる熱量、冷却層E下面のチューブシート
1aからその下方の予熱流体へ放熱される熱量、チュー
ブシート側壁Eaから熱交換器枠体10を介して外気へ
と散逸する熱量等を考慮した3次元定常伝熱方程式を数
値解法で解くことにより行い、これからチューブシート
1bの温度分布を求めた。
(本発明例1)、図2に示す構造のもの(本発明例
2)、図3に示す構造のもの(本発明例3)のそれぞれ
について、上記比較例と同様の伝熱計算を実施した。
ーパイプ8(伝熱チューブ3)、チューブシート1bの
寸法・配置は比較例と同じとし、また冷却空気ノズル4
a先端部の噴射ノズルの径および個数と冷却空気吹込み
量も比較例と同じとした。
示すように、各ノズル先端4aの差し込み位置を、最も
内側の六角形状に配置された6本のカラーパイプ9a
(1重目のカラーパイプ)と、その外側を取り囲む六角
形状に配置された12本のカラーパイプ9b(2重目の
カラーパイプ)との間とし、かつ、各ノズル先端4aの
位置を2重目の隣り合うカラーパイプ9bの間に配し
た。
却層高さと同じ)の円筒状のステンレス鋼製隔壁5をカ
ラーパイプ9(伝熱チューブ3)群全体を取り囲むよう
に設置し、冷却空気ノズル4は、比較例と同様の冷却層
Eの側壁Eaに垂直に設置したまま、ノズル先端4aを
隔壁5内部に突き出させた(ただし、カラーパイプ9
(伝熱チューブ3)群の内部には差し込まない)配置と
している。
し、断熱材支持プレート12はステンレス鋼製で、冷却
層側壁Ea内周部に上向き角度45°でコニカル状に取
り付けられ、冷却層側壁Eaから中心方向へ約30mm
の範囲を断熱材11で覆うようにしている。
は、従来法(比較例)のチューブシート1bの温度分布
を等温線図で表したものである。なお、カラーパイプ9
(伝熱チューブ3)や冷却空気ノズル4等の機器の配置
が中心角60°ごとに同一であることから温度分布も中
心角60°ごとに同一であるので、その一部のみを示し
た。図4に示すように、白抜き部分のカラーパイプ9
(伝熱チューブ3)群の外側部分(円周側部分)は48
5〜524℃程度と低い温度であるのに対し、カラーパ
イプ9(伝熱チューブ3)群の内部では中心に近づくに
したがい温度が上昇し、1重目のカラーパイプ9(伝熱
チューブ3)と2重目のカラーパイプ9(伝熱チューブ
3)との周辺(中心から約60〜150mmの範囲)で
最高602℃以上に到達している。なお、さらに中心に
近い中心から40mm程度までの範囲では、冷却空気排
出管6の影響で576〜589℃程度に温度低下するこ
とが認められる。
の中心から同一距離(すなわち同心円周上)における平
均温度を求め、図5にチューブシート1bにおける中心
からの距離と平均温度との関係を示した(なお、後述す
る理由により図6にも同じものを示した)。なお、平均
温度を求める際、カラーパイプ9(伝熱チューブ3)の
部分は除外して計算を行った。
ト1bの温度分布を求め(図示せず)、上記と同様にし
て中心からの距離と平均温度との関係を求めた。そし
て、図5に本発明例1および2の計算結果、図6に本発
明例3の計算結果を分け、それぞれ比較例と併せてプロ
ットした(図5と図6とに分けてプロットしたのは、本
発明例1〜3の計算結果が相互に近似しており、同一の
図にすべてをプロットすると判別しにくくなるためであ
る)。
〜3の場合においてはともに、中心近傍(中心から60
〜150mm)の平均温度は、従来法(比較例)に比
べ、10℃程度低下している一方、周辺部(中心から2
40〜300mm)の平均温度は、逆に従来法(比較
例)に比べ、40℃程度上昇している。したがって、本
発明により、チューブシート1bの内部温度差が従来法
に比べ大きく縮小できることが確認された。
ューブシートの内部温度差を大きく縮小できるので大幅
に熱応力が低減でき、耐用年数の延長・補修頻度の削減
を達成できる。また、高価な耐熱材料や複雑な構造を用
いることがないので、過大なコスト増を招くことがな
い。
ブ式熱交換器の冷却層を示し、(a)は平面図、(b)
は断面図である。
ブ式熱交換器の冷却層を示し、(a)は平面図、(b)
は断面図である。
ブ式熱交換器の冷却層を示し、(a)は平面図、(b)
は断面図である。
を表す等温線図である。
ブシートにおける中心からの距離と平均温度との関係を
示すグラフ図である。
における中心からの距離と平均温度との関係を示すグラ
フ図である。
温側チューブシート部を示す図であり、(a)は平面
図、(b)は断面図である。
ヘッダ、 3,3a,3b…伝熱チューブ、 4…冷却
空気ノズル、4a…冷却空気ノズル先端、 5…隔壁、
6…冷却空気排出管、 7…断熱材、 8…ヘッダ耐
火物、 9…カラーパイプ、 10…熱交換器枠体、
11…断熱材、 12…断熱材支持プレート E…冷却層、Ea…冷却層側壁
Claims (5)
- 【請求項1】 予熱流体の入出口を設けた外筒と、この
外筒の一端に配置される高温側チューブシートと、この
外筒の他端に配置される低温側チューブシートと、前記
高温側チューブシートを介して連結される熱源流体入口
ヘッダから前記低温側チューブシートを介して連結され
る熱源流体出口ヘッダへ連通する複数本の伝熱チューブ
とを有し、少なくとも前記高温側チューブシートを冷却
層を有する二重管板方式とし、この冷却層内に、該冷却
層の側壁部に設けられた複数本の冷却空気ノズルより冷
却空気を供給するとともに、該冷却空気は冷却層に設け
た冷却空気排出管を介して排出するように構成し、前記
複数本の冷却空気ノズルのうち少なくとも1本の冷却空
気ノズルの先端を前記複数本の伝熱チューブ群の内側ま
で延伸したことを特徴とするシェルアンドチューブ式熱
交換器。 - 【請求項2】 予熱流体の入出口を設けた外筒と、この
外筒の一端に配置される高温側チューブシートと、この
外筒の他端に配置される低温側チューブシートと、前記
高温側チューブシートを介して連結される熱源流体入口
ヘッダから前記低温側チューブシートを介して連結され
る熱源流体出口ヘッダへ連通する複数本の伝熱チューブ
とを有し、少なくとも前記高温側チューブシートを冷却
層を有する二重管板方式とし、この冷却層内に、該冷却
層の側壁部に設けられた複数本の冷却空気ノズルより冷
却空気を供給するとともに、該冷却空気は冷却層に設け
た冷却空気排出管を介して排出するように構成し、前記
冷却層内に前記複数本の伝熱チューブ群全体を取り囲む
隔壁を設け、この隔壁内に前記複数本の冷却空気ノズル
を連通させるように構成したことを特徴とするシェルア
ンドチューブ式熱交換器。 - 【請求項3】 予熱流体の入出口を設けた外筒と、この
外筒の一端に配置される高温側チューブシートと、この
外筒の他端に配置される低温側チューブシートと、前記
高温側チューブシートを介して連結される熱源流体入口
ヘッダから前記低温側チューブシートを介して連結され
る熱源流体出口ヘッダへ連通する複数本の伝熱チューブ
とを有し、少なくとも前記高温側チューブシートを冷却
層を有する二重管板方式とし、この冷却層内に、該冷却
層の側壁部に設けられた複数本の冷却空気ノズルより冷
却空気を供給するとともに、該冷却空気は冷却層に設け
た冷却空気排出管を介して排出するように構成し、前記
冷却層の前記熱源流体入口ヘッダ側の内面のうち少なく
とも外周部に断熱材を配したことを特徴とするシェルア
ンドチューブ式熱交換器。 - 【請求項4】 さらに前記複数の冷却空気ノズルのうち
少なくとも1つの冷却空気ノズル先端を前記複数本の伝
熱チューブ群の内側まで延伸したことを特徴とする請求
項2又は3に記載のシェルアンドチューブ式熱交換器。 - 【請求項5】 前記複数の冷却空気ノズルの先端部に複
数の噴射孔を設けたことを特徴とする請求項1〜4のい
ずれかに記載のシェルアンドチューブ式熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001396991A JP3999966B2 (ja) | 2001-08-10 | 2001-12-27 | シェルアンドチューブ式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001244225 | 2001-08-10 | ||
JP2001-244225 | 2001-08-10 | ||
JP2001396991A JP3999966B2 (ja) | 2001-08-10 | 2001-12-27 | シェルアンドチューブ式熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003130579A true JP2003130579A (ja) | 2003-05-08 |
JP3999966B2 JP3999966B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=26620398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001396991A Expired - Fee Related JP3999966B2 (ja) | 2001-08-10 | 2001-12-27 | シェルアンドチューブ式熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3999966B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101212406B1 (ko) | 2009-12-17 | 2012-12-13 | 로드 엘티디 엘피 | 누설에 민감한 용례를 위한 이중 벽체 축류 전기 히터 |
JP2013079757A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Alstom Technology Ltd | 多管式熱交換器 |
CN107202453A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-26 | 江苏唯益换热器股份有限公司 | 一种热泵用高效罐换热器 |
CN113218215A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-06 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 一种管壳式高温换热器 |
US11260357B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-03-01 | Uop Llc | Process and apparatus for fluidizing a catalyst bed |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102141503B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2020-08-06 | 충남대학교산학협력단 | 스월러를 구비하는 개질기용 쉘앤튜브 열교환기 |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001396991A patent/JP3999966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101212406B1 (ko) | 2009-12-17 | 2012-12-13 | 로드 엘티디 엘피 | 누설에 민감한 용례를 위한 이중 벽체 축류 전기 히터 |
JP2013079757A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Alstom Technology Ltd | 多管式熱交換器 |
CN107202453A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-26 | 江苏唯益换热器股份有限公司 | 一种热泵用高效罐换热器 |
US11260357B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-03-01 | Uop Llc | Process and apparatus for fluidizing a catalyst bed |
CN113218215A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-06 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 一种管壳式高温换热器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3999966B2 (ja) | 2007-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3129727B2 (ja) | 管束式熱交換器 | |
US6732728B2 (en) | Air baffle for a heat exchanger | |
CN102976312A (zh) | 一种提高煅后焦换热器寿命的换热器结构 | |
JP2003130579A (ja) | シェルアンドチューブ式熱交換器 | |
JP4952373B2 (ja) | ボイラ | |
WO2022152277A1 (zh) | 燃气设备和燃气热水器 | |
JP3296257B2 (ja) | 多管式熱交換器 | |
JPH1062079A (ja) | 多管式熱交換器 | |
US4625792A (en) | Recuperative heat exchanger | |
CN109954451A (zh) | 一种用于银法甲醛生产的反应器 | |
CN215808528U (zh) | 一种水冷风帽 | |
JP2001255094A (ja) | 熱交換器 | |
JPS60134147A (ja) | 水管式ボイラ− | |
CN115265248B (zh) | 用于超大型蓄热式加热器的内部元件支撑装置及安装方法 | |
CN113340147B (zh) | 一种相对冲刷强化传热装置 | |
CN214842439U (zh) | 电炉 | |
CN217818278U (zh) | 一种卧式加热器 | |
KR20050055265A (ko) | 순환유동층 보일러에서의 수냉벽 | |
CN215002855U (zh) | 一种用于消除热应力的回转窑烟管结构 | |
CN117469997B (zh) | 换热器及裂解炉用换热设备 | |
CN106767044A (zh) | 用于催化重整装置的烟气空冷器 | |
JP3758605B2 (ja) | 凝縮器 | |
JPH0590101U (ja) | 竪型ボイラ | |
CN113464954A (zh) | 一种水冷风帽 | |
JP3720905B2 (ja) | 工業炉用燃焼装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041008 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070807 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070810 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |